基于圖像處理的GOCI衛(wèi)星海冰漂移監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、海冰災(zāi)害是黃渤海地區(qū)主要的海洋自然災(zāi)害之一，是影響冰區(qū)船舶運(yùn)輸、鉆采施工、生產(chǎn)作業(yè)的重要海洋環(huán)境條件，已成為黃渤海海域海上航運(yùn)和開發(fā)生產(chǎn)中必須考慮的重要環(huán)境要素之一。海冰漂移監(jiān)測是提高海冰災(zāi)害預(yù)報精度、減少海冰災(zāi)害的有效途徑。由于環(huán)境條件的限制和時間、空間的約束，用傳統(tǒng)方法進(jìn)行大范圍監(jiān)測的實施與操作比較困難。韓國GOCI衛(wèi)星所獲取的遙感圖像是目前應(yīng)用于黃渤海海域大范圍海冰漂移監(jiān)測的主要依據(jù)，但該類圖像目前仍主要依靠人工進(jìn)行海冰漂移的圖像

2、解譯，因而亟需研究海冰漂移自動監(jiān)測技術(shù)，以提高圖像解譯效率，推動海冰漂移業(yè)務(wù)化監(jiān)測的開展。
　　本文結(jié)合北海分局預(yù)報中心的實際業(yè)務(wù)需求，綜合利用形態(tài)學(xué)、聚類分析、SIFT特征匹配以及規(guī)則推理等方法，研究GOCI衛(wèi)星圖像中大面積海冰的漂移監(jiān)測技術(shù)，提出了針對GOCI衛(wèi)星圖像中海冰漂移的自動監(jiān)測算法。本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　(1)調(diào)研了圖像匹配以及尺度不變特征等相關(guān)理論知識，重點(diǎn)研究了SIFT算法的設(shè)計原理和基

3、本思想，并將其應(yīng)用于GOCI衛(wèi)星圖像的海冰特征匹配。
　　(2)深入研究圖像分割、形態(tài)學(xué)、聚類等圖像處理方法，設(shè)計了GOCI衛(wèi)星圖像海冰識別算法，該方法可自動識別圖像中存在的不同海冰。
　　(3)針對SIFT算法無法實現(xiàn)隨時間發(fā)生形變的海冰的特征匹配問題，本文提出了基于專家經(jīng)驗的海冰匹配推理規(guī)則，結(jié)合海冰識別和SIFT特征匹配結(jié)果進(jìn)行發(fā)生了形變的海冰的匹配。
　　(4)結(jié)合北海預(yù)報中心的業(yè)務(wù)需求，開發(fā)了一套衛(wèi)星圖像海冰